某安裝座的加工與車床夾具設計

史獻營

（沈陽發動機設計研究所 ，遼寧 沈陽 110015）

安裝座是裝在某設備上的基座，是過渡安裝件，毛坯為1Cr18Ni9Ti的精鑄件，如圖1所示，形狀不規則，加工測量有一定的難度。具有一定思考內容與想象空間的加工零件。找一種能保證安裝座的加工質量，低廉的加工成本，高效率的加工方法是我們追求的目標。

1 安裝座工藝分析

安裝座形狀不規則，結構特殊，安裝座兩端是圓盤形安裝邊，兩端安裝邊之間有16°37’的夾角及0.94mm偏心，連接兩安裝邊是不規則曲面且壁厚只有2mm。安裝座的裝夾部位只有兩端的圓盤，按此件的結構形狀在任何一種機床設備上加工都要設計工裝。安裝座雖然形狀不規則但需要加工部分都是內外圓，加工兩端圓的角度偏心等尺寸參數在機床上都難以測量，只有加工后用專用測具或三坐標測量儀測量。安裝座是中批量生產。由以上分析安裝座適合在數控機床、鏜床和車床上加工。

2 工藝方案的制定

根據以上分析初步制定三種安裝座加工工藝方案：

（1）鉗劃2端面余量線、基準B線-粗鏜2端面-精鏜Φ95端外圓內孔-精鏜Φ122.5端外圓端面、Q面及10-Φ7.5孔-去毛刺。

（2）鉗劃2端面余量線、基準B線-鏜Φ95端面-數控銑（五軸）-數控銑（五軸）-去毛刺。

（3）車-鉗劃基準B線-車-車-鉗劃基準B線-車-鏜（10-Φ7.5孔）-去毛刺。

第一種加工方案，選擇在鏜床上加工，需要度盤和分度頭，并且要設計工裝，使安裝座正確定位裝夾，保證尺寸43±0.07與偏心0.94±0.1。此工藝方案優點是工序集中，在鏜床上可全部完成安裝座的加工。缺點是表面粗糙度Ra1.6難于保證，加工效率低，增加鏜床占用時間。

第二種加工方案，大部分加工在數控銑（五軸）完成，也需要設計工裝。而且數控銑需2道工序，2次裝夾找正，并未發揮機床的長處。安裝座的形狀也不大適合在數控銑上加工，機床占用時間長，而且加工效率也不高，因單位僅有一臺數控銑。

第三種加工方案，安裝座大部分的加工面都是圓及端面，特別適合在車床上加工，需要設計工裝，大部分工序在普通車床上加工，而且普通車床多，可多臺機床同時加工。

圖1

圖2

圖3

結合本單位的實際請況通過分析決定采用第三種加工方案。即能提高加工效率，又能降低成本，通過設計工裝保證安裝座的加工質量。以圖2（a）敘述，第1工序，用車床軟爪夾Φ97（毛坯）外圓，以M端定位，加工Φ97端面，端面留1mm余量。第2工序，如圖1所示，鉗工劃基準B線，在Φ95端面外圓、M面、Φ122.5外圓、Q面、基準面A及不規則形面外端都劃出基準線B。第3工序，如圖2（b），在車床上裝夾工裝后找正Φ180外圓，全跳動在0.02之內。安裝座以G面為基準用Φ62孔定位，工裝D面與安裝座Φ95外圓線對齊確定角向位置，用壓板壓緊安裝座。加工Φ外圓及端面，保證尺寸5.5±0.3mm。第4工序，如圖3（a），在車床上裝夾工裝找正Φ218外圓全跳動在0.02mm之內。安裝座用端面為基準，以Φ外圓定位，角向位置安裝座N面與工裝D面線對齊。加工Φ95端面的外圓內孔等全部尺寸，為了提高第6工序的定位精度安裝座尺寸Φ加工成Φ軸向保證尺寸8±0.3mm。第5工序，如圖1所示，鉗工在Φ95外圓及M面劃基準B線。第6工序，如圖3（b），在車床上裝夾工裝找正Φ32外圓全跳動在0.01mm之內。安裝座以端面W為基準，以Φ定位，加工Φ122端外圓、端面的全部尺寸，其中43±0.07，測量2±0.02mm間接保證，其中給安裝座定位誤差及其他誤差留有±0.03mm的預留量。第7工序，在鏜床上找正Φ122.5外圓與端面，跳動在0.02mm之內，角向找正基準B線，加工10-Φ7.5孔。最后第8工序，鉗工去毛刺，清理零件并標記。

3 車削工裝的設計

車削工裝用在車床上，首先要裝夾方便牢固，有利于裝夾在正確位置，方便找正。其次要零件定位正確，裝夾牢固。使加工零件的軸心與車床主軸回轉軸心重合。最后車床工裝要加工容易。圖2（b）是第三工序車削用工裝，設計關鍵點是定位芯軸。心軸的前端6mm有1∶16.25的斜度，而且定位芯軸可以軸向收縮。因為安裝座Φ62內圓是未加工表面，其內圓的大小圓度會有一定的誤差，所以車削工裝用定位芯軸的斜度與軸向收縮保證安裝座Φ62內圓定位準確，消除誤差。第四工序車削工裝如圖3（a），用安裝座的加工外圓Φ與端面定位，只要正確給出工裝相對零件的定位偏心0.94±0.1與斜角16o37′± 5′就可以了。以上2個工裝對于偏心0.94±0.1與角度16o37′來說是粗加工工裝，偏心與角度的公差可以大一些，有利于工裝的加工制造。因為安裝座偏心0.94±0.1與角度16o37′的誤差，在第六工序的車削加工中可以得到糾正。因此第六工序的工裝設計對于保證安裝座的質量起關鍵作用，第六工序車削工裝如圖3（b），工裝直接用安裝座Φ內圓的端面與內圓定位，沒有基準不重合誤差。為了減小定位誤差前工序安裝座的已加工成Φ安裝座的偏心在工裝中設計為0.94±0.02。為保證安裝座尺寸43±0.07，工裝相應的設計尺寸為45±0.02如圖3（b），測量2±0.02mm充分滿足安裝座的尺寸公差要求。

結語

帶有斜角與偏心的安裝座，通過設計工裝在車床上加工，加工后經過檢驗合格，其偏心0.94±0.1在三坐標測量儀上檢驗合格。用車床加工安裝座大大的提高了加工效率，降低了成本。有些零件只要認真分析其結構特點，通過設計工裝在普通設備上加工，同樣能高效優質的加工不規則形狀精度較高的零件。

[1]陳宏均.簡明機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2]金屬機械加工工藝人員手冊[M].上海：上海科學技術出版社，1981.

[3]朱耀祥，浦林祥.現代夾具設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2010.

[4孟少農.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業出版社，1991.